Гравиметр

 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может применяться при оносительных измерениях силы тяжести. Цель изобретения заключается в повышении точности измерений за счет исключения из наблюденного значения силы тяжести ошибки, связанной с лунно-солнечными вариациями гравитационного поля, с помощью программируемого таймера, предназначенного для хранения времени и выработки сигналов прерывания для микропроцессора, и устройства ввода информации, которые подключены к микропроцессорному устройству управления. В память микропроцессора заносятся параметры, необходимые для вычисления поправки, связанной с лунно-солнечными вариациями гравитационного поля. Выход микропроцессора соединен с входом устройства отображения и цифроаналогового преобразователя, который преобразует цифровой код в форму, удобную для регистрации. Величина поправки подается в регистрирующее устройство с обратным знаком для компенсации влияния притяжения Луны и Солнца. 1 ил.

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть применено для измерения относительных изменений силы тяжести. Цель изобретения заключается в повышении точности измерений за счет исключения ошибок, обусловленных лунно-солнечными вариациями гравитационного поля. На чертеже показана структурная схема предлагаемого гравиметра. Гравиметр включает в себя чувствительный элемент 1, индикатор 2 малых перемещений, регистрирующее устройство 3, диапазонное устройство 4, измерительное устройство 5, термостат 6, устройство 7 для нивелирования, барокомпенсатор 8, микропроцессор 9, устройство 10 ввода информации, программируемый таймер 11, устройство 12 отображения, цифроаналоговый преобразователь 13. Изобретение заключается в том, что устройство 10 ввода информации и программируемый таймер 11 подключены к микропроцессору 9, который связан с устройством 12 отображения и цифроаналоговым преобразователем 13, подключенным к регистрирующему устройству 3. Дополнительно подключенные к гравиметру устройства работают следующим образом. Программируемый таймер 11 предназначен для хранения текущего времени и выработки сигналов прерывания для микропроцессора 9. Память микропроцессора 9 разделена на две области: программ и данных. На каждом пункте наблюдений в область памяти заносятся значения гравиметрического фактора, широта, долгота и геодезическая высота точки наблюдения, год, месяц, день проведения измерений и другие параметры, которые необходимы для вычисления поправки на приливные вариации силы тяжести. Текущее время поступает в память с таймера 11. Если положение пунктов и значения гравиметрического фактора на них недостаточно точно известны, вводятся осредненные величины, характеризующие весь район в целом. Их, как и некоторые другие сведения, можно заносить в область памяти данных микропроцессора и перед началом рейса. При этом также записываются год, месяц, день проведения наблюдений и другие сведения. К последним, например, относятся разность поясных времен района исследований и г. Москвы (или Гринвичской обсерватории), разность между декретным и поясным временем, разность между летним и декретным временем, необходимые для определения точного мирового времени, в котором вычисляются координаты светил. Одновременно для поддержания постоянного температурного режима на все время измерений включается термостат 6. Рейсы ведутся общеизвестными способами. По окончании ввода данных микропроцессор 9 переводится в режим проведения вычислений. Сигналы прерывания, поступающие с программируемого таймера 11, например, каждую секунду, инициируют начало рассчетных циклов по вычислению значений поправки на лунно-солнечные изменения гравитационного поля. Рассчитанные значения отображаются на соответствующем устройстве и параллельно передаются на цифроаналоговый преобразователь 13, преобразующий цифровой код в форму, удобную для регистрации. Аналоговая цифровому коду величина затем поступает на регистрирующее устройство 3. Она подается с обратным знаком, чтобы скомпенсировать величину соответствующего притяжению Луны и Солнца изменения положения груза в чувствительном элементе. Работа гравиметра заключается в следующем. Для регистрации измерения положения груза при изменении силы тяжести в нем применяется фотоэлектрическое устройство. Мерой приращения ускорения силы тяжести является значение тока. На одно измерение требуется около 5 мин. После установки гравиметра на репер и приведения его в горизонтальное положение с помощью устройства для нивелирования 7 прибору дают отстояться несколько минут. Компенсация и измерение силы тяжести, действующей на чувствительный элемент 1, выполняется диапазонным 4 и измерительным 5 устройствами. Индикатором малых приращений 2 служит фотоэлектрическое устройство, на выходе которого расположено регистрирующее показания прибора устройство 3. Для исключения влияния атмосферного давления на чувствительный элемент 1 используется барокомпенсатор 8. При установке гравиметра на репер микропроцессор 9 переводится в рабочий режим. По сигналам прерывания каждую секунду на основе заложенных в микропроцессоре 9 данных и программ производится вычисление величины притяжения Луны и Солнца на данный момент времени. Текущее время заносится в область памяти с таймера 11. Из микропроцессора цифровая информация поступает на устройство 12 отображения и цифроаналоговый преобразователь 13, где преобразуется в постоянный до поступления нового значения ток. Последний подается на регистрирующее устройство 3, где уменьшает сигнал с чувствительного элемента 1 гравиметра на величину, соответствующую притяжению Луны и Солнца. После окончания измерения микропроцессор 9 переводится в режим хранения данных, гравиметр приводится в транспортное состояние и перевозится на новый пункт.

Формула изобретения

ГРАВИМЕТР, включающий чувствительный элемент, индикатор малых перемещений, регистрирующее устройство, диапазонное устройство, устройство для компенсации и измерения силы тяжести, устройство для компенсации действия температуры, устройство для нивелирования чувствительного элемента и устройство для компенсации влияния атмосферного давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и эффективности работы за счет исключения влияний лунно-солнечных вариаций гравитационного поля, он снабжен устройством ввода информации и программируемым таймером, подключенными к микропроцессорному устройству управления и обработки данных, выход которого соединен с входом устройства отображения и входом цифроаналогового преобразователя, подключенного к регистрирующему устройству.

РИСУНКИ

Рисунок 1